(57)【要約】  発光素子と波長変換部材間の接合強度が強い発光装置を提供する。  その発光装置は、発光素子と波長変換部材とが接合された発光装置であり、特に、発光素子は波長変換部材側から第１領域と第２領域とを有し、波長変換部材は発光素子側から第３領域と第４領域とを有し、第１領域は第２領域と比較して原子配列が不規則であり、第３領域は第４領域と比較して原子配列が不規則であり、第１領域と第３領域とが直接接合されている。
2011126000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と波長変換部材とが接合された発光装置であって、
前記発光素子は、前記波長変換部材側から、第１領域と第２領域とを有し、
前記波長変換部材は、前記発光素子側から、第３領域と第４領域とを有し、
前記第１領域は、前記第２領域と比較して、原子配列が不規則であり、
前記第３領域は、前記第４領域と比較して、原子配列が不規則であり、
前記第１領域と前記第３領域とが直接接合されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記第１領域と前記第２領域とを有する基板と、前記基板に形成された半導体積層部と、を含み、
前記波長変換部材は、前記第３領域と前記第４領域とを有する支持体と、前記支持体に含有された蛍光体と、を有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板はサファイアからなり、前記支持体は酸化アルミニウムからなる請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
発光素子を準備する発光素子準備工程と、
波長変換部材を準備する波長変換部材準備工程と、
表面活性化接合法により、前記発光素子と前記波長変換部材とを接合する接合工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記発光素子は、サファイアからなる基板と、前記基板に形成された半導体積層部と、を有し、
前記波長変換部材は、酸化アルミニウムからなる支持体と、前記支持体に含有された蛍光体と、を有し、
前記接合工程において、前記基板と前記支持体とを接合することを特徴とする請求項４に記載の発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子と波長変換部材とが接合された発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発光素子となるＬＥＤチップからの光と波長変換部材となる蛍光体からの光とを組み合わせて混色発光が可能な発光装置が提案されている。例えば、特許文献１には、サファイアからなる「成長基板」上にＧａＮからなる「核生成層」を成長させ、「核生成層」と「セラミック蛍光体」とを高温高圧で接合することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３５２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発光装置は、サファイアからなる「成長基板」とＧａＮからなる「核生成層」とを熱圧着しただけであり、両者間の接合強度が弱いという問題があった。接合強度が弱いと、例えば使用中に両者が剥離してしまい好ましくない。【０００５】
そこで本発明は、発光素子と波長変換部材との接合強度の強い発光装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の発光装置は、発光素子と波長変換部材とが接合された発光装置である。特に、発光素子は波長変換部材側から第１領域と第２領域とを有し、波長変換部材は発光素子側から第３領域と第４領域とを有し、第１領域は第２領域と比較して原子配列が不規則であり、第３領域は第４領域と比較して原子配列が不規則であり、第１領域と第３領域とが直接接合されていることを特徴とする。【０００７】
また、本発明の一態様では、前記発光素子は、前記第１領域と前記第２領域とを有する基板と、前記基板に形成された半導体積層部と、を含み、
前記波長変換部材は、前記第３領域と前記第４領域とを有する支持体と、前記支持体に含有された蛍光体と、を有する。【０００８】
さらに、本発明の一態様では、前記基板はサファイアからなり、前記支持体は酸化アルミニウムからなる。【０００９】
本発明に係る一態様の発光装置の製造方法は、発光素子を準備する発光素子準備工程と、波長変換部材を準備する波長変換部材準備工程と、表面活性化接合法により発光素子と波長変換部材とを接合する接合工程と、を有することを特徴とする。【００１０】
発光素子はサファイアからなる基板と基板に形成された半導体積層部とを有し、波長変換部材は酸化アルミニウムからなる支持体と支持体に含有された蛍光体とを有し、接合工程において、基板と支持体とを接合することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
以上の本発明によれば、発光素子と波長変換部材との接合強度の強い発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本件発明に係る一発光装置の断面を説明するための図である。
【図２】図１の破線部分の拡大図である。
【図３Ａ】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法において、発光素子１０を準備する発光素子準備工程に係る断面図であり、（ｂ）は、波長変換部材２０を準備する波長変換部材準備工程に係る断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法において、接合面を活性化する工程に係る断面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法における接合工程に係る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための発光装置を例示するものであって、本発明を以下に限定するものではない。また、実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。さらに説明を簡略化するために、同一もしくは同質の構成要件については同一の符号を付しており、その都度の説明は省略してある。
【００１４】
本実施の形態に係る発光装置は、発光素子１０と波長変換部材２０とが接合されてなる。図１は、実施の形態に係る発光装置の発光観測面に垂直をなす方向における断面図であり、図２は図１の破線部分の拡大図である。本実施の形態に係る発光装置において、発光素子１０は、図１に示すように、例えば、サファイアからなる基板１１と基板１１上に形成された半導体積層部１２と半導体積層部１２の上に形成されたｐ電極１３及びｎ電極１４とを有してなる。また、波長変換部材２０はベースとなる基板（支持体）とその基板に含有された蛍光体からなる。
この実施の形態では、発光素子１０の基板１１が波長変換部材２０側から第１領域１１ａと第２領域１１ｂとを有し、波長変換部材２０が発光素子１０側から第３領域２０ａと第４領域２０ｂとを有する。基板１１において、第１領域１１ａは第２領域１１ｂと比較して原子配列が不規則であり、波長変換部材２０において、第３領域２０ａは第４領域２０ｂと比較して原子配列が不規則である。そして、第１領域１１ａと第３領域２０ａとが直接接合されることにより、発光素子１０と波長変換部材２０とが接合されている。
【００１５】
以上のように、本明細書において、「第１領域１１ａ」は、発光素子１０において、波長変換部材２０に直接接している領域である。また、「第２領域１１ｂ」は、発光素子１０における「第１領域１１ａ」に隣接する（直接接する）領域である。同様に、「第３領域２０ａ」は、波長変換部材２０において、発光素子１０に直接接している領域である。また、「第４領域２０ｂ」は、波長変換部材２０における「第３領域２０ａ」に隣接する領域である。
このように、第２領域１１ｂと比較して原子配列が不規則な第１領域１１ａと、第４領域２０ｂと比較して原子配列が不規則な第３領域２０ａとが直接接して接合されて、接合界面Ｘが形成され、第２領域１１ｂと第４領域２０ｂとがそれぞれ接合界面Ｘから離れている。
本発明において、第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂ（第３領域２０ａ及び第４領域２０ｂ）は互いに隣接するが、第１領域及び第２領域は同一組成を有しており、異なる部材間で隣接するような場合は本願発明でいうところの第１領域及び第２領域ではない。具体的には、サファイア基板とそれに隣接する半導体層とを有する発光素子において、半導体層を第１領域としサファイア基板を第２領域ということはない。つまり、本明細書における第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂ（第３領域２０ａ及び第４領域２０ｂ）は、本来１つの同一組成の１つの部材であるが、その部材の一部を第１領域といい、その部材のうち他の一部を第２領域という。ある部材の一部であるか否かは、例えば、高分解能透過電子顕微鏡による原子レベルでの断面観察や元素分析による組成の対比により判断することができる。
【００１６】
これにより、発光素子１０と波長変換部材２０とを強固に接合することができる。その理由は明らかではないが、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａが一体となって両者間の歪みを吸収することができるためと考えられる。例えば、発光素子１０と波長変換部材２０とを熱圧着にて直接接合させる場合、格子定数差や熱膨張係数差により両者に歪みが生じる。したがって、熱接合により両者間の接合強度を強くしようとしても限界がある。しかし、接合界面Ｘに隣接する第１領域１１ａ及び第３領域２０ａをそれぞれ第２領域１１ｂ及び第４領域２０ｂよりも原子配列を不規則にすることにより、格子定数差、熱膨張係数差等による歪みを効果的に吸収することができ、その結果、接合強度が向上するものと考えられる。また、不規則性が高いと（好ましくは非平衡準安定状態のアモルファス状態になると）、結晶構造による異方性が小さくなって異方性に起因したもろさや結晶構造や格子欠陥のような「弱い」構造が存在しないようになり、接合強度を強くできると考えられる。
また、例えば、樹脂からなる接着剤を介して発光素子１０と波長変換部材２０とを接合する場合、樹脂による熱膨張は比較的大きいのでそれにより各界面に歪が生じてしまう。しかし、本実施の形態の発光装置では、樹脂を介在させる必要がないため、より強固に接続されるものと考えられる。
【００１７】
さらに、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａにより接合界面Ｘの歪が緩和されることにより、接合界面Ｘ近傍の蛍光体に応力を発生させ難くすることができる。波長変換部材２０は蛍光体を有するため、蛍光体そのものの発熱に起因して応力が生じやすい。蛍光体に応力が生じると、例えば蛍光体の発光スペクトルの半値幅が広がり蛍光体の光束値が低下しうるので、好ましくない。しかし、本実施の形態によれば、歪による蛍光体への悪影響を軽減することができる。
本発明では、発光素子１０と波長変換部材２０とを直接接合しているので、発光素子１０と波長変換部材２０とを熱伝導率の悪い樹脂からなる接着剤で接続する場合に比較して、波長変換部材２０で生じた熱を発光素子１０側に効果的に逃がすこともできる。これにより接合界面Ｘに生じる歪をより軽減することができる。
【００１８】
さらに、発光素子１０と波長変換部材２０とを直接接合することで、光が反射（又は入射角によっては全反射）する界面の数を最小限の１つにすることができ、発光装置全体として光の取り出しを向上させることができる。例えば、発光素子１０と波長変換部材２０との間に樹脂からなる接着剤が介在する場合は、合計２つの界面（発光素子と接着剤との界面、波長変換部材と接着剤との界面）が存在する。一方、発光素子１０と波長変換部材２０とが直接接合される場合は、１つの界面（発光素子１０と波長変換部材２０との界面）が存在するだけである。よって、前者に比較して、後者は光の損失を軽減することができる。また、樹脂からなる接着剤を用いた場合には、基板を向性する無機材料と有機材料である樹脂の間の屈折率差が大きいために界面における反射率が高くなる。これに対して、本発明では、発光素子の一部を構成する基板１１と波長変換部材２０の間の屈折率差を小さくすることが可能であり、界面における反射を小さくできる。
【００１９】
第１領域１１ａと第３領域２０ａの一方、好ましくは両方は、より不規則性の高い非晶質（アモルファス）であることが好ましく、より好ましくは非平衡準安定状態のアモルファス状態とする。これにより、発光素子１０と波長変換部材２０との間の歪をより効果的に抑制することができ、結晶構造による異方性をより小さくでき、結晶構造や格子欠陥が存在をしないようにでき、より接合強度を強くできる。
【００２０】
第２領域１１ｂと第４領域２０ｂの一方（好ましくは両方）は、好ましくは多結晶又は単結晶、より好ましくは単結晶とすることができる。第２領域１１ｂ及び／又は第４領域２０ｂが多結晶又は単結晶（特に単結晶）であることにより両者間の歪は生じやすいと考えられるので、このような場合に本実施の形態は特に効果的である。
【００２１】
歪緩和の観点から、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａは、実質的に接合界面Ｘの全域に設けられていることが好ましい。しかし、本発明では、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａが直接接合されている領域が接合界面Ｘの一部であってもよく、上記効果を奏する限り、本願発明の範囲に含まれる。
【００２２】
第１領域１１ａ及び第３領域２０ａの厚さはそれぞれ、好ましくは１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、さらに好ましくは２ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることができる。これにより、歪みを緩和する効果を十分に得ることができるので接合強度を強くすることができる。さらに、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａの原子配列を不規則にすると光取出しに悪影響を及ぼす虞もあるが、上記範囲とすることで、光が減衰する部分の厚さを十分に薄くすることができるので、光の損失を軽減することができる。
【００２３】
本実施の形態に係る発光装置において、発光素子１０は限定されず公知のものを用いることができる。例えば図１に示すように、発光素子１０は、基板１１と、基板１１上に設けられた半導体積層部１２と、半導体積層部１２の同一面側に設けられた一対の電極１３及び１４を有することができる。基板１１としては、サファイア、ＧａＮ等を用いることができる。半導体積層部１２としては、複数の窒化物半導体層（ＡｌＩｎＧａＮ）が積層されたもの等を用いることができる。光取出しの観点から、波長変換部材２０側を観測面側とすることが好ましい。
【００２４】
発光素子１０の基板１１としてサファイアを用いる場合、後に説明する波長変換部材２０の支持体を酸化アルミニウムとし、サファイアと酸化アルミニウムとを直接接合することが好ましい。つまり、サファイアには第１領域１１ａ及び第２領域１１ｂが設けられており、酸化アルミニウムには第３領域２０ａ及び第４領域２０ｂが設けられており、第１領域１１ａと第３領域２０ａとが直接接合されていることが好ましい。
【００２５】
これにより、基板と支持体の構成元素を同一とすることができるので、両者の接合強度をより大きくすることができる。さらに、基板と支持体との屈折率を実質的に同一とすることができるので、その界面における光の全反射を軽減させ、発光装置としての光の取り出しを向上させることができる。支持体を構成する酸化アルミニウムの結晶構造に係らず、上記効果は得られるが、酸化アルミニウムの結晶構造は、好ましくは多結晶又は単結晶、より好ましくは単結晶（サファイア）とすることができる。これにより、サファイアからなる基板と構造が近くなる又は同一になるので、上記効果が得られやすい。
【００２６】
他の変形例として、発光素子１０として、基板上に半導体積層部を形成した後、半導体積層部上にＳｉ等の張り合わせ基板を貼り合わせ、その後に元の基板を除去し、貼り合せ基板と波長変換部材とを接合することもできる。さらに、基板の有無に係らず、半導体積層部と波長変換部材とを接合することもできる。半導体積層部と波長変換部材とを接合する場合、波長変換部材に接合される半導体積層部の最も外側の１つの半導体層が波長変換部材側から第１領域と第２領域とを有するものとなり、その第１領域が第２領域と比較して原子配列が不規則なものとなる。
【００２７】
本実施の形態に係る発光装置において、波長変換部材２０は、発光素子１０からの光を異なる波長分布の光に変換できるものであればよく、その材料は限定されず、公知のものを用いることができる。波長変換部材２０は、蛍光体そのものでもよいし、蛍光体とそれを支持する支持体とを含むこともできる。波長変換部材２０が蛍光体と支持体とからなる場合、例えば、一方向凝固法により形成した蛍光体及び支持体の共晶体を波長変換部材２０としたり、焼結により蛍光体の粉末及び支持体材料の粉末を一体に形成して波長変換部材２０とすることができる。
【００２８】
蛍光体は限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体、ＴＡＧ（テルビウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体を用いることができる。これより、例えば、発光素子１０からの青色発光と、蛍光体からの黄色発光と、の混色で白色発光が可能となる。
【００２９】
支持体は、限定されず、公知のものを用いることができる。例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ＹＡＧ（付活剤を含まないので発光しない）、酸化イットリウムを用いることができる。
【００３０】
蛍光体は母体と付活剤とを有し、支持体は母体と同一材料であることが好ましい。これにより、蛍光体と支持体との屈折率差を実質的に無くすことができる。その結果、支持体と蛍光体との界面における光の全反射を大幅に軽減することができるので、発光装置全体としての光の取り出し効率を向上させることができる。さらに、支持体と母体を同一材料とすることにより、蛍光体に生じる応力を軽減することができる。例えば、支持体としてＹＡＧ（付活剤を含まないので発光しない）を用い、蛍光体として付活剤をセリウムとし母体をＹＡＧとした所謂ＹＡＧ系蛍光体を用いることができる。
【００３１】
図３に示すように、本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法は、発光素子１０を準備する発光素子準備工程と（図３Ａ（ａ）参照）、波長変換部材２０を準備する波長変換部材準備工程と（図３Ａ（ｂ）参照）、表面活性化接合法により、発光素子１０と波長変換部材２０とを接合する接合工程と（図３Ｂ及びＣ参照）、を有することを特徴とする。
【００３２】
本明細書において、「表面活性化接合法」とは、発光素子１０及び波長変換部材２０の接合面をイオンビームやプラズマなどでスパッタエッチングを行い、両接合面を活性化させた後に、その接合面にて発光素子１０及び波長変換部材２０を直接接合することをいう。
【００３３】
これにより、発光素子１０と波長変換部材２０とを強固に接合することができる。スパッタエッチングにより、第１領域１１ａ及び第３領域２０ａが形成され、両者が一体となって発光素子１０と波長変換部材２０との間の歪みを吸収するためであると考えられる（図２参照）。詳細は前述のとおりなので、ここでは省略する。
【００３４】
一般的に、発光素子は、例えば、サファイアからなる円柱状のインゴットを薄くスライスした円盤状のウエハ上に、複数の半導体積層部１２を形成した後、個々の発光素子ごとに分割することにより作製される。本発明において、表面活性化接合法により、発光素子１０と波長変換部材２０とを接合する場合、発光素子に分割する前に、複数の半導体積層部１２が形成されたウエハと波長変換部材２０とを接合した後、個々の素子に分割するようにしてもよいし、個々の発光素子に分割した後それぞれの発光素子に表面活性化接合法により、波長変換部材２０を接合するようにしてもよい。しかしながら、表面活性化接合法により、発光素子１０と波長変換部材２０とを接合する場合、発光素子１０はウエハでなく個々に切断されたものを用いると次のような利点がある（本明細書では、個々に切断されたものだけでなく、その前の状態であるウエハも「発光素子」という。）。つまり、通常、ウエハ上に形成された発光素子は、その素子が形成されたウエハ上の位置によってピーク波長や出力等の特性が異なる。しかし、ウエハを個々に切断した発光素子であれば同一又は類似した特性のものを選択してグループ化し、グループに属する発光素子の特性に応じて最適な波長変換特性を有する波長変換部材２０を組み合わせて接合することが可能になる。具体的な方法としては、例えば、１枚の粘着シートに類似した特性を有する複数の発光素子を配置し（第１工程）、粘着シートに配置された個々の発光素子と１枚の波長変換部材とを表面活性化接合法により接合し（第２工程）、粘着シートを除去し（第３工程）、必要に応じて個々の発光装置となるように波長変換部材を切断する（第４工程）。
【００３５】
また、発光素子を加熱すると電極や発光層が劣化する虞があるが、表面活性化接合法は必ずしも加熱することを要しない。よって、発光素子の特性を損なうことなく発光素子１０と波長変換部材２０とを接合することができる。電極の材料及び構成や半導体積層部の材料及び構成にもよるが、表面活性化接合法の実施温度の範囲としては、好ましくは０℃以上３００度以下、より好ましくは０℃以上２００度以下、さらに好ましくは０℃以上１００℃以下、さらに好ましくは０℃以上５０℃以下とすることができる。これにより、発光素子の特性を損なうことなく強固に接合することができる。
【００３６】
発光素子１０及び波長変換部材２０の接合面はそれぞれ、表面粗さ（Ｒａ）を、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下、さらに好ましくは１ｎｍ以下とすることができる。これにより、発光素子１０及び波長変換部材２０を容易且つ強固に接合することができる。
【００３７】
発光素子１０の接合面及び／又は波長変換部材２０の接合面の材料や状態によっては、表面活性化接合法により両者を接合し難い場合もある。その場合であっても、発光素子１０と波長変換部材の一方又は両方に、他方と接合可能な接合部材を形成することで、両者を接合することができる。例えば、表面活性化接合法ではガラス（蛍光体を含む）は発光素子のサファイア基板と接合し難い。そこで、ガラス表面に接合部材として酸化アルミニウムをスパッタなどで形成し、酸化アルミニウムとサファイア基板とを表活性化接合法により接合することができる。この場合、波長変換部材２０は、蛍光体、支持体（ガラス）及び接合部材（酸化アルミニウム）から構成されることになり、接合部材（酸化アルミニウム）が発光素子側から、第３領域と第４領域とを有し、その第３領域が第４領域と比較して原子配列が不規則なものとなっている。
【実施例１】
【００３８】
（発光素子１０）
サファイア基板１１上に、窒化物半導体からなる各層を成長させ、半導体積層部１２を形成した。半導体積層部１２の所定の一部にｎ電極１３及びｐ電極１４を形成した。ウエハ状であるサファイア基板を研削し、サファイア基板の厚みを８５ミクロン程度まで薄くした。
更に、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）にて研磨のスクラッチ痕を削り取り、かつ、Ｒａが１ｎｍ以下となるように表面を平滑にした。このようにして得られたウエハ状の発光素子をスクライブにて切り出し、個々の発光素子１０とした。本実施例では、平面視において縦１ｍｍ横１ｍｍの大きさの発光素子１０とした。【００３９】
個々の発光素子１０について、電圧、波長、リーク等の特性評価を行い、その結果に基づいて同一特性のグループに選別した。それぞれのグループの発光素子１０を発光素子間が２００ミクロンとなるようにして粘着シートに配置した。【００４０】
（波長変換部材２０）
一方向凝固法により形成した波長変換部材２０を準備した。本実施例の波長変換部材２０はＹＡＧ（蛍光体）を含むサファイア（支持体）から構成される。得たい白色ＬＥＤ（発光装置）の色度に合わせて、波長変換部材２０を研削及び研磨して所望の厚さにする。次に、接合面となる一面を更に平滑にする為に、研磨及びＣＭＰを行う。このとき、研磨レートの差によりサファイア部が凸、YAG部が凹になるが、両者の段差が１０ｎｍ以下となるようにした。接合面におけるＹＡＧ及びサファイアの表面粗さはそれぞれ、Ｒａが２ｎｍ以下となるようにした。【００４１】
（表面活性化接合）
接合チャンバの上部に、接合面となるサファイア基板１１が下側になるように粘着シートに載置された複数の発光素子１０を配置した。接合チャンバの下部に、接合面が上側になるように波長変換部材２０を配置した。【００４２】
接合チャンバ内を８．０×１０−６Ｐａ以下となるように真空引きした。その後、二台の高速イオンビーム（ＦＡＢ：ｆａｓｔ  ａｔｏｍ  ｂｅａｍ）ガンにより、Ａｒイオンを、上下それぞれのサンプルに照射した。Ａｒを流量４０ｓｃｃｍで、１００ｍＡの加速電流で１８０秒照射した。その後、３０秒以内の短い時間で上下のサンプルを接合した。この時、サンプルに０．２Ｎ／ｍｍ２以上の圧力を３０秒かけた。接合されたサンプルを接合チャンバから取り出し、そのサンプルから粘着シートを取り除いた。【００４３】
（チップ化等）
１枚の波長変換部材２０上に配列した複数の発光素子１０をダイシングにて分離し、個々の発光装置とした。発光装置の一つを電極配線された基板にフリップチップ実装し、発光面となる波長変換部材２０の上面を除き、シリコーン樹脂にチタニア粒子を拡散した白樹脂で覆った。【００４４】
本実施例で得られた発光装置は、ダイシェア強度試験により、比較例に比較してダイシェア強度（接合強度）が約２倍に向上したことを確認した。さらに、比較例と比較して光束が約１０％向上したことを確認した。
【比較例】
【００４５】
発光素子のサファイア基板と波長変換部材とをシリコーン樹脂よりなる接着材を介して接合した以外は実施例１と同様の構造の発光装置を作製した。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の一実施形態に係る発光装置は、例えば、照明装置や表示装置などに利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０・・・発光素子
１１・・・基板
１１ａ・・・第１領域
１１ｂ・・・第２領域
１２・・・半導体積層部
１３・・・ｐ電極
１４・・・ｎ電極
２０・・・波長変換部材
２０ａ・・・第３領域
２０ｂ・・・第４領域
【図１】
2011126000.tif 000003
【図２】
2011126000.tif 000004
【図３Ａ】
2011126000.tif 000005
【図３Ｂ】
2011126000.tif 000006
【図３Ｃ】
2011126000.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月23日(2013.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と波長変換部材とが接合された発光装置であって
前記発光素子は、前記波長変換部材側から、第１領域と第２領域とを有し、
前記波長変換部材は、前記発光素子側から、第３領域と第４領域とを有し、
前記第１領域は、前記第２領域と比較して、原子配列が不規則であり、
前記第３領域は、前記第４領域と比較して、原子配列が不規則であり、
前記第１領域と前記第３領域とが直接接合されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記第１領域と前記第２領域とを有する基板と、前記基板に形成された半導体積層部と、を含み、
前記波長変換部材は、前記第３領域と前記第４領域とを有する支持体と、前記支持体に含有された蛍光体と、を有する請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記基板はサファイアからなり、前記支持体は酸化アルミニウムからなる請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記第１領域と前記第３領域の一方は、非晶質である請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１領域及び前記第３領域はいずれも非晶質である請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項６】
前記第２領域と前記第４領域の一方は、単結晶である請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項７】
前記第２領域及び前記第４領域はいずれも単結晶である請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項８】
前記第１領域と前記第３領域とのそれぞれの厚さが１ｎｍ以上２０ｎｍ以下である請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項９】
前記蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体及びテルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体からなる群から選択された１つを含む請求項２、３、請求項２又は３を引用した請求項４〜８のうちのいずれか１つに記載の発光装置。
【請求項１０】
発光素子を準備する発光素子準備工程と、
波長変換部材を準備する波長変換部材準備工程と、
表面活性化接合法により、前記発光素子と前記波長変換部材とを接合する接合工程と、
を有することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記発光素子は、サファイアからなる基板と、前記基板に形成された半導体積層部と、を有し、
前記波長変換部材は、酸化アルミニウムからなる支持体と、前記支持体に含有された蛍光体と、を有し、
前記接合工程において、前記基板と前記支持体とを接合することを特徴とする請求項１０に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記蛍光体は、イットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体及びテルビウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体からなる群から選択された１つを含む請求項１１に記載の発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記表面活性化接合法による接合温度を、０℃以上３００℃以下の範囲に設定した請求項１０〜１２のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１４】
前記表面活性化接合法による接合温度を、０℃以上２００℃以下の範囲に設定した請求項１０〜１２のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１５】
前記表面活性化接合法による接合温度を、０℃以上１００℃以下の範囲に設定した請求項１０〜１２のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１６】
前記発光素子及び前記波長変換部材における接合面の表面粗さは１０ｎｍ以下である請求項１０〜１５のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１７】
前記発光素子及び前記波長変換部材における接合面の表面粗さは５ｎｍ以下である請求項１０〜１５のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１８】
前記発光素子及び前記波長変換部材における接合面の表面粗さは１ｎｍ以下である請求項１０〜１５のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【請求項１９】
前記波長変換部材の接合面は、
蛍光体部と酸化アルミニウム部とを含み、
前記接合面において、前記蛍光体部と前記酸化アルミニウム部の段差が１０ｎｍ以下である請求項１１、１２、請求項１１又は１２を引用する請求項１３〜１８のうちのいずれか１つに記載の発光装置の製造方法。
【国際調査報告】
2011126000.tif 000008
2011126000.tif 000009
2011126000.tif 000010
2011126000.tif 000011